Terafab mira produzir 700 mil wafers de memória por mês enquanto Musk apresenta ambição de US$ 1 trilhão

Projeto de chips no Texas mira escala de memória da Samsung

A Terafab, iniciativa de semicondutores desenvolvida pela Tesla e pela SpaceX, informou a fornecedores de equipamentos que pretende ter capacidade para cerca de 1 milhão de wafers por mês, incluindo 700 mil para chips de memória e 300 mil para chips lógicos. A meta de memória, por si só, se aproxima da capacidade atual da Samsung Electronics para DRAM, de aproximadamente 650 mil a 700 mil wafers por mês.

A expansão proposta tem como foco o condado de Grimes, no Texas, onde o gabinete do governador Greg Abbott estimou em mais de US$ 16,8 bilhões a primeira fase do projeto Gibbons Creek, em 6 de agosto de 2026. Desde então, Elon Musk admitiu que os gastos com a iniciativa podem chegar a US$ 1 trilhão ao longo do tempo, com investimentos distribuídos em fases sucessivas.

A Terafab ainda não produziu chips. Seus marcos mais próximos são um primeiro chip de teste SRAM por volta de maio ou junho de 2027 e o início da produção em volume no terceiro trimestre de 2028. Nas conversas com fornecedores, a meta de 1 milhão de wafers foi situada em 2032, embora outra descrição dessas conversas indique que essa escala seria alcançada depois de 2032.

O projeto forneceria chips para os veículos e robôs humanoides Optimus da Tesla, além dos centros de dados espaciais propostos pela SpaceX. Aproximar a fabricação dessas empresas lhes daria mais controle sobre um componente que hoje compram de fornecedores externos.

Um wafer é um disco fino no qual muitos chips são fabricados ao mesmo tempo antes de serem separados. Chips de memória armazenam informações, enquanto chips lógicos fazem cálculos e executam instruções. A alocação proposta pela Terafab destina 70% da capacidade de wafers à memória e os 30% restantes à lógica, tornando a fabricação de memória a maior parte do plano de produção.

O que significa a meta de 1 milhão de wafers

A capacidade mensal proposta pela Terafab equivaleria a 12 milhões de wafers por ano se a fábrica operasse nesse ritmo durante o ano inteiro. A parcela destinada à memória corresponderia a 8,4 milhões de wafers, enquanto 3,6 milhões seriam dedicados à lógica.

A capacidade atual de DRAM da Samsung oferece uma medida útil da ambição do projeto. DRAM é uma memória que armazena temporariamente as informações necessárias para o funcionamento de um computador. A capacidade de memória planejada pela Terafab ficaria entre o mesmo patamar e cerca de 8% acima da faixa mensal atribuída à Samsung.

A Terafab ainda não detalhou a composição completa dos produtos de memória que pretende fabricar nem confirmou um parceiro tecnológico para essa área. A comparação com a Samsung descreve a escala de processamento de wafers pretendida. A quantidade de chips utilizáveis produzidos dependerá do tamanho dos chips, da tecnologia de fabricação e da proporção aprovada nos testes.

A japonesa Rapidus oferece outra referência. Sua fábrica planejada em Chitose, Hokkaido, tem como meta uma capacidade mensal de 25 mil wafers. A meta combinada de 1 milhão de wafers da Terafab, entre memória e lógica, seria 40 vezes maior, ilustrando a diferença entre a escala industrial proposta pelo projeto e os planos de outro novo participante ambicioso do setor.

Fornecedores japoneses enfrentam cronograma apertado

Representantes de compras da Terafab visitaram fornecedores japoneses de equipamentos no início de novembro e solicitaram algumas entregas em questão de meses. Essas conversas levam o projeto à etapa prática de garantir as máquinas necessárias para preparar, processar, limpar, cortar e testar chips.

As negociações de equipamentos normalmente começam de seis a 12 meses antes da entrega, com mais três a seis meses entre o pedido e o envio. Alguns equipamentos para semicondutores agora têm prazos de espera superiores a dois anos, enquanto os principais fornecedores já comprometeram boa parte de sua capacidade de entrega até 2028.

Empresas japonesas ocupam posições importantes em várias etapas desse processo. A Tokyo Electron fornece equipamentos de revestimento e revelação, com participação global citada acima de 90% nessa categoria. A SCREEN fabrica equipamentos de limpeza, a Advantest fornece sistemas de teste e a Disco produz máquinas usadas para retificar e cortar wafers. As empresas que receberão pedidos efetivos da Terafab ainda não foram identificadas.

Máquinas são apenas o primeiro teste da produção

As máquinas de litografia ultravioleta extrema da ASML estão entre os equipamentos mais caros de que a Terafab precisará para fabricar chips lógicos avançados. A litografia transfere padrões minúsculos para um wafer, permitindo formar os circuitos do chip. Segundo informações, as máquinas custam cerca de US$ 400 milhões cada, e a primeira entrega à Terafab é esperada por volta de meados de 2027.

Musk agradeceu à ASML e a seus parceiros por anteciparem as datas de entrega durante a apresentação de resultados da SpaceX em 20 de outubro. Envios mais rápidos ajudariam no cronograma, mas, depois da instalação, ainda será preciso estabilizar a produção e reduzir defeitos.

Uma fábrica de semicondutores de ponta normalmente leva mais de três anos entre o planejamento da construção e a produção em massa. A Terafab está tentando desenvolver seus processos em uma instalação de pesquisa na Gigafactory Texas, em Austin, e depois transferir os métodos bem-sucedidos para a unidade maior no condado de Grimes.

A indústria japonesa de equipamentos já se prepara para uma demanda expressiva. A Associação Japonesa de Equipamentos para Semicondutores prevê vendas combinadas de equipamentos para fabricação de semicondutores e telas planas de ¥ 6,8918 trilhões no ano fiscal de 2026, ¥ 7,7331 trilhões no ano fiscal de 2027 e ¥ 8,1927 trilhões no ano fiscal de 2028. As ambições de compra da Terafab surgiriam durante essa expansão, disputando vagas de produção e suporte técnico com clientes já existentes.

Tecnologia da Intel e disputa pelo controle

A Intel anunciou em abril uma parceria com a Terafab que abrange projeto, fabricação e empacotamento de chips. As conversas sobre fabricação de chips lógicos envolvem as tecnologias de 2 e 1,4 nanômetros da Intel, com o processo 14A apontado como plataforma pretendida.

Nomes de processos, como 14A, identificam gerações de tecnologia de fabricação. Para a Terafab, o desafio prático é transformar essa tecnologia em produção confiável em suas próprias instalações, com equipamentos, funcionários e procedimentos de teste funcionando em conjunto.

A TSMC também discute uma possível participação. O presidente do conselho, C.C. Wei, confirmou as conversas durante a teleconferência de resultados da empresa em 15 de outubro e disse que a TSMC exigiria controle das operações da fábrica. Musk descartou que a TSMC tenha participação na Terafab, seja proprietária da iniciativa ou administre suas fábricas. As conversas, portanto, também incluem autoridade operacional e o volume do investimento.

Também foi considerada a possibilidade de um parceiro tecnológico taiwanês para a fabricação de memória, mas nenhuma empresa ou acordo foi confirmado. Garantir conhecimento especializado tanto em lógica quanto em memória é importante porque a Terafab pretende fabricar duas famílias distintas de chips, em vez de concentrar toda a fábrica em uma única categoria de produto.

Por que Musk quer reduzir o desenvolvimento a semanas

O complexo proposto pela Terafab reuniria produção de máscaras, litografia, empacotamento avançado de chiplets e testes. Uma máscara contém o padrão usado para formar circuitos. O empacotamento de chiplets une pedaços menores de silício em um sistema funcional maior.

O projeto busca reduzir o intervalo entre uma mudança no projeto e a descoberta de se ela funciona. Seu plano de integração prevê encurtar um ciclo de projeto de seis a nove meses para algumas semanas. Musk também descreveu a redução de um ciclo de desenvolvimento e teste de fabricação, de cerca de um ano para um mês.

Esses ciclos afetam a rapidez com que os engenheiros podem melhorar o rendimento, ou seja, a proporção de chips de um wafer que funciona corretamente. Se uma mudança na fabricação causar defeitos, os engenheiros precisam encontrar a causa, ajustar o processo e testar novamente. Ciclos mais curtos permitiriam à Terafab repetir esse trabalho com maior frequência.

A unidade de Austin deve servir como campo de testes antes da transferência dos processos para o condado de Grimes. O projeto maior poderá eventualmente ocupar um terreno de 100 milhões de pés quadrados. O marco imediato de engenharia é bem menor: um chip de teste SRAM, um tipo de memória usado para verificar se o processo de fabricação está funcionando.

As datas que vão medir o progresso

O cronograma de produção de Musk passa de um chip de teste em 2027 à fabricação em volume em 2028, seguido pela ambição de capacidade muito maior associada a 2032 e aos anos seguintes. Durante a teleconferência de resultados da SpaceX em 20 de outubro, o chefe da Tesla e da SpaceX descreveu as datas da seguinte forma:

muito agressivas

Os principais marcos e anúncios de investimento são:

• Março de 2026: Tesla e SpaceX anunciaram o conceito Terafab.
• Abril de 2026: Intel anunciou parceria em projeto, fabricação e empacotamento.
• 6 de agosto de 2026: O gabinete de Abbott estimou em mais de US$ 16,8 bilhões a primeira fase de Gibbons Creek.
• 20 de outubro de 2026: Musk apresentou as metas para o chip de teste e a produção em volume durante a teleconferência de resultados da SpaceX.
• 6 de novembro de 2026: Musk admitiu que o custo final poderia chegar a US$ 1 trilhão na Baron Investment Conference.
• Maio ou junho de 2027: Meta para o primeiro chip de teste SRAM.
• Terceiro trimestre de 2028: Meta para o início da produção em volume.
• 2032 ou depois: Período associado à capacidade proposta de 1 milhão de wafers por mês.

A meta de produção para 2028 abrange o início da fabricação em volume. A ambição de 1 milhão de wafers representa uma expansão posterior, que exigirá mais equipamentos, construção e investimentos.

Um terawatt de chips é outra ambição

Musk também apresentou a meta da Terafab como a produção anual de chips de IA com potência combinada de 1 terawatt, ou 1.000 gigawatts. Na Baron Investment Conference, em 6 de novembro, ele descreveu a dimensão dessa meta:

assustadoramente grande

O número de potência descreve a produção anual pretendida de chips em termos da eletricidade que consumiriam em funcionamento. A capacidade de wafers mede quanto silício uma fábrica consegue processar. Para relacionar as duas medidas, são necessários detalhes sobre o projeto dos chips, o consumo de energia e o rendimento da produção.

Musk estimou a produção mundial de chips de IA em cerca de 20 a 25 gigawatts em 2026 e 35 a 45 gigawatts em 2027. Em comparação com a faixa prevista para 2027, 1.000 gigawatts equivalem a cerca de 22 a 29 vezes a produção global. Sua comparação de aproximadamente 30 vezes é um valor arredondado.

A SpaceX já é uma grande compradora de equipamentos de computação. Musk disse que a empresa compra cerca de 200 mil chips Nvidia GB300 por mês. A Terafab criaria uma operação de fabricação interna, além da dependência de fornecedores externos, para atender a planos que incluem infraestrutura de computação em órbita.

Musk também argumentou que a fabricação está concentrada demais na Ásia. Ele estimou que, mesmo contabilizando todos os projetos de fábricas anunciados nos Estados Unidos, a capacidade do país seria de cerca de um décimo da asiática. Essa preocupação ajuda a explicar por que a iniciativa está centrada no Texas, apesar da escala dos equipamentos e da experiência que precisa garantir internacionalmente.

Quem vai financiar a expansão?

O investidor Ron Baron mencionou o valor de US$ 1 trilhão na conferência de 6 de novembro. Musk admitiu que esse poderia ser o custo ao longo do tempo e disse que os gastos seriam feitos em fases. Uma estimativa anterior situava os gastos totais em mais de US$ 100 bilhões, enquanto o gabinete de Abbott identificou mais de US$ 16,8 bilhões apenas para a primeira fase.

O Texas planeja apoiar a Terafab com uma subvenção de US$ 30 milhões do Texas Enterprise Fund e incentivos fiscais por meio do programa Jobs, Energy, Technology and Innovation. A subvenção equivale a cerca de 0,18% dos US$ 16,8 bilhões, deixando as empresas e eventuais parceiros financeiros responsáveis por quase toda a necessidade de capital.

Tesla e SpaceX enfrentam outras grandes demandas de gastos. O fluxo de caixa livre da Tesla no terceiro trimestre caiu 61,63%, enquanto as despesas de capital aumentaram 110,5%. A SpaceX informou lucro trimestral de US$ 4,40 bilhões e projetou despesas de capital de US$ 35 bilhões a US$ 40 bilhões no quarto trimestre.

A proposta de combinação entre SpaceX e Tesla acrescenta outra decisão ainda sem solução. Os comitês independentes que analisam uma fusão não chegaram a um acordo sobre os termos, deixando indefinida a responsabilidade pelo financiamento das fases posteriores da Terafab. Captar recursos por meio da emissão de novas ações distribuiria a participação entre um número maior de ações e reduziria a porcentagem detida pelos investidores atuais.

Para o Texas, os próximos testes concretos são a chegada dos equipamentos, a produção bem-sucedida dos chips de teste e a transição para a fabricação. Para a Tesla e a SpaceX, o desafio maior é transformar um plano de construção em fases em uma fonte confiável de chips de memória e lógica, ao mesmo tempo que financiam seus outros negócios.

Principais pontos

• A Terafab apresentou um plano para processar 1 milhão de wafers por mês, dos quais 700 mil seriam destinados à memória e 300 mil à lógica.
• A meta de memória se aproxima da capacidade de DRAM atribuída à Samsung, de 650 mil a 700 mil wafers por mês.
• A primeira fase no Texas está estimada em mais de US$ 16,8 bilhões. Musk admitiu que os gastos poderiam chegar a US$ 1 trilhão ao longo do tempo.
• O primeiro chip de teste SRAM tem como meta maio ou junho de 2027, seguido pelo início da produção em volume no terceiro trimestre de 2028.
• A Intel está colaborando na tecnologia de fabricação. A participação da TSMC e um parceiro tecnológico para memória continuam indefinidos.
• A disponibilidade de equipamentos, a confiabilidade da produção e o financiamento determinarão a rapidez com que a iniciativa poderá avançar rumo à sua meta de longo prazo.